桥式起重机车轮啃轨原因分析及解决方案

2021-01-28

探索科学(学术版) 2020年9期

石横特钢集团有限公司山东泰安 271612

科技不断推陈出新,起重机装置也在不断改进和完善,类型逐渐多样化,其中桥式起重机应用较为广泛,可以满足大规模作业需要,作业效率和可靠性较高。但是,由于作业环境恶劣,长期处于高强度作业负荷,如果缺少定期检修和维护,可能导致桥式起重机车轮啃轨问题出现,影响到装置使用性能和作业效率。对于此类问题,综合分析车轮啃轨情况,针对性改进问题,降低设备故障几率,为桥式起重机装置稳定运行提供支持。

1 桥式起重机车轮啃轨原因

1.1 车轮自身问题车轮自身是导致车轮啃轨的主要因素之一,主要表现为车轮安装误差和车轮加工误差两个方面。

(1)车轮安装误差:由于车轮安装不合理,部分车轮水平偏差较大或水平偏斜同轨道中心线处于同一夹角,起重机在朝着一个方向行驶时,车轮轮缘啃钢轨侧面,反向行驶时则啃钢轨另一侧。车轮垂直偏差较大,中心线和铅垂线形成夹角,车轮变为倾斜状态,情况严重下会出现环形的磨损沟,造成车轮滚动面的磨损不均匀,车轮线速度出现偏差,引起啃轨。如果车轮轮距不等,也可能导致起重机车轮啃轨问题出现,影响到桥式起重机正常使用运行[1]。

(2)车轮加工误差:在加工车轮时,由于工艺缺陷导致车轮直径不一致,使用中两侧车轮运行速度不同,一定距离后则会导致车辆整体倾斜,出现啃轨情况。工艺缺陷下,车轮直径相差过大,由于车轮所选择材料热处理硬度有所差异,一定程度上加剧车轮啃轨问题[2]。

1.2 轨道工艺问题

(1)两条轨道的相对标高存在较大的偏差。两条钢轨相对标高有偏差,致使桥式起重机两侧高低不平,运行中朝着低的一侧移动,出现车轮啃轨情况。对于钢轨标高较高的一侧,轮缘和钢轨外侧相互挤压,诱发啃轨情况。在轨道安装中,轨道直线度偏差较大,会导致钢轨水平弯曲增大,超出限值会加剧钢轨和车轮摩擦,诱发啃轨情况[3]。

(2)相邻钢轨顶面并不处于同一水平面线上,或是钢轨表面有水、冰霜,后期车辆运行时会出现打滑情况,诱发啃轨情况。

(3)桥架问题,此类问题则是桥架金属结构变形,导致起重机跨度变化,车轮倾斜,导致车轮啃轨。

1.3 传动系统问题传动系统制造误差,使用中作业负荷较大,磨损严重,导致不同车轮运行速度有所不同,导致啃轨情况出现。传动系统的齿轮间隙存在偏差,会导致车轮啃轨,多是由于传动系统有两套传动机构,传动机构的轴键松动,会导致车轮啃轨。由于制动器松紧程度不同,启动和停止时一侧制动器制动间隙过大,也会导致车轮啃轨情况出现。由于制造缺陷,电动机的转速偏差较大,也会导致车轮啃轨问题出现。

2 车轮啃轨的解决措施

2.1 车轮维修调整车轮水平偏斜:使用千斤顶支撑车架,车轮保持悬空状态,松开车轮组紧固螺栓,通过在角形轴承箱竖直面下加调整垫板调整水平偏斜,拉线法测量水平偏斜数值不应超过限值,加大水平偏斜数值将调整垫板加到内侧角箱,减小加到外侧,调整过程同时控制同轴车轮偏斜方向应相反[4]。

调整车轮垂直偏斜:使用千斤顶支撑车架,车轮保持悬空状态,松开车轮组紧固螺栓,通过在角形轴承箱水平面下加调整垫板调整垂直偏斜,垂直测量仪测量垂直偏斜数值不应超过限值,加大垂直偏斜数值将调整垫板加到外侧角箱,减小加到内侧,控制车轮垂直偏斜方向为上部轮缘较下部靠外,伴随着起升载荷升高,车轮趋向于垂直受力状态。

车轮直径偏差:车轮直径公差一般采用h9,公差范围内车轮视为同一尺寸,重新淬火加工即可。直径偏差超出允许偏差的,车轮踏面减薄量在淬火深度1/2时,应对车轮踏面和轮缘内侧面重新加工,热处理后保证车轮硬度在300HB～380HB范围内。安装车轮时,车轮基准端面朝向起重机外侧,圆跳动在0.1mm～0.15mm范围内,同位差、车轮等高、水平偏斜、垂直偏斜等按通用要求执行。

2.2 轨道改进轨道安装维修后,对于超差问题应及时检修,调整轨道满足标准要求,水平直线10m范围不超过2.5mm,全长不超过5mm。严格把控同一截面的轨道相对标高偏差,适当调整标高符合标准[5]。使用期间压板螺栓松动诱发的啃轨情况,应进一步加固螺栓调整;控制小车轨道地面和主梁盖板压紧密实,纵横两方向的轨道不允许错位、移动,压板成对布置,不允许交错设置。

2.3 传动机构啃轨传动机构诱发的车轮啃轨情况,大多为分别驱动形式的起重机。对于传动机构中有磨损严重的零件,如联轴器和减速器,为了保证零件之间的配合度,尽可能同时更换两边的零件。通过电气调整参数来控制电机装置相同,使用前对电机转速测试即可。车轮装配后,手动转动即可,可以保证车轮转动灵活度基本相同,控制轴承轴向游隙0.08mm～0.10mm范围内。